基于5G lan架构的卫星通信系统及终端切换方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113852407A(43)申请公布日2021.12.28(21)申请号202111126440.8(22)申请日2021.09.26(71)申请人中国电子科技集团公司第五十四研究所地址050081河北省石家庄市中山西路589号第五十四所卫通部(72)发明人张亚生孙晨华李广达肖永伟(74)专利代理机构河北东尚律师事务所13124代理人王文庆曲佳颖(51)Int.Cl.H04B7/185(2006.01)H04W36/00(2009.01)H04W36/08(2009.01)H04W84/06(2009.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称基于5Glan架构的卫星通信系统及终端切换方法(57)摘要本发明涉及卫星移动领域，公开一种基于5Glan架构的卫星通信系统及终端切换方法，涉及5Glan架构网元的星地功能部署。主要通过将星载基站和星载PSA部署在卫星平台上。CPE可连接多个PC终端，为客户前置设备，通过5G空口协议接入到5G低轨卫星移动网络，CPE与PSA间建立业务隧道，承载在PDU会话上。在低轨卫星移动通信系统中，低轨卫星的高速移动会引起CPE与卫星基站的相对移动，全新设计了CPE的切换流程以适应5Glan架构在卫星移动通信系统中部署。PC终端的业务数据到达PSA进行解析，PSA根据业务数据的目的IP判断出目的CPE所归属的PSA，将数据通过预建立的N19接口隧道发送到目的PSA，再到目的CPE，以实现为PC间通过5G低轨卫星网络构建局域网络。CN113852407ACN113852407A权利要求书1/1页1.一种基于5Glan架构的低轨卫星移动通信系统，其特征在于，包括PC终端、CPE、卫星移动平台和5GC控制面；卫星移动平台包括星载基站和星载PSA；CPE，用于在注册过程与星载基站建立空口链路在5GC控制面注册，与星载PSA建立业务隧道；还用于在切换过程向源星载基站发起切换请求消息，包含对目标星载基站的信息，并接收源星载基站发送的切换命令，与目标星载基站建立空口链路；星载基站，若作为源星载基站，则接收CPE发送的切换请求消息，通过星间链路向目标星载基站发起资源申请消息；还用于接收目标星载基站发送的资源申请应答消息，向CPE发送切换命令，通知CPE进行切换；还用于接收目标星载基站发送的资源释放消息，释放CPE相关资源，并通知源PSA切换路径；若作为目标星载基站，则接收源星载基站发送的资源申请消息，为CPE分配资源，并通过星间链路向源星载基站发起资源申请应答消息；还用于与CPE建立空口链路，空口链路建立完成后通知源星载基站释放CPE相关资源；星载PSA，若作为源星载PSA，则接收源星载基站发送的切换路径消息，并通过星间链路向目标PSA发起隧道切换消息；还用于接收5GC控制面下发的转发规则；若作为目标星载PSA，则接收源星载PSA发送的隧道切换消息，根据隧道切换消息建立CPE上下文，建立起CPE与目标星载PSA之间的隧道通路，并向5GC控制面发起转发规则更新请求，通知控制面CPE已发生切换；还用于接收5GC控制面下发的转发规则；5GC控制面，用于接受CPE的注册，并为CPE及挂载的PC终端分配IP；还用于接收目标星载PSA发送的转发规则更新请求，重新计算转发规则，并下发。2.一种适用于低轨卫星移动通信系统的CPE切换方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)CPE向源星载基站发起切换请求消息，包含对目标星载基站的信息；(2)源星载基站收到CPE发送的切换请求消息后通过星间链路向目标星载基站发起资源申请消息；(3)目标星载基站收到资源申请消息后为CPE分配资源，包括空中接口资源和NG接口资源；(4)目标星载基站通过星间链路向源星载基站发起资源申请应答消息；(5)源星载基站收到资源申请应答消息后向CPE发送切换命令，通知CPE进行切换；(6)CPE收到切换命令后与目标星载基站同步；(7)CPE与目标星载基站同步后建立空口链路；(8)目标星载基站通知源星载基站释放CPE相关资源；(9)源星载基站释放CPE相关资源，并通知源星载PSA切换路径；(10)源星载PSA通过星间链路向目标星载PSA发起隧道切换消息，消息中携带CPE的相关上下文；(11)目标星载PSA根据接收隧道切换消息建立CPE上下文，建立起CPE与目标星载PSA之间的隧道通路；(12)目标星载PSA向5GC控制面发起转发规则更新请求，通知控制面CPE已发生切换；(13)5GC控制面根据CPE切换结果，对目标星载PSA和源星载PSA进行转发规则更新。2CN113852407A说明书1/4页基于5Glan架构的卫星通信系统及终端切换方法技术领域[0001]本发明涉及卫星移动领域，尤其